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- CONDENSATEUR DU TYPE ENROULE -
La présente invention est} relative aux condensateurs électriques et plus par- ticulièrement, à ceux du type enroulé.
Les condensateurs du type enroulé, tels que construits jusqu'à présent, con- sistent essentiellement en bandes ou feuilles métalliques conductrices alternant avec des bandes ou feuilles plus larges, constituées en une substance diélectrique ou isolante, enroulées en un rouleau compact ,lequel est parfois aplati par la suite pour différentes raisons. Durant l'opération d'enroulement, des bandes conductrices ou liaisons d'embrachement, sont insérées respectivement entre des feuilles conduc trices de polarité opposée et une bande diélectrique adjacente.
Ces bandes conduc- trices sortent du rouleau suivant une direction parallèle à son axe et servent à
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connecter électriquement des feuilles conductrices de polarité opposée,avec les bornes extérieures du récipient contenant le condensateur,
Ces liaisons d'embranchement réduisent la marge d'isolement ou distance de contournement entre les feuilles de polarité opposée et, lorsqu'on désire employer centre ces dernières, des bandes diélectriques de largeur consente, comme c'est généralement le cas, elles conduisent à une longueur totale du con- desateur.dans la direction axiale, plus grande que celle qui serait nécessaire si ces liaisons d'embranchement notaient pas utilisées.
De plus, de telles liai- sons ont une tendance à déchirer les feuilles métalliques et diélectriques,et leur utilisation est aussi très coûteuse.
Un objet de la présente invention est de présenter une construction de con- densateur qui permette d'éviter remploi de ces liaisons d'embranchement utilisées jusqu'à présent.
La présente invention décrit un condensateur du type enroulé, tel que plu- sieurs de ces condensateurs puissent être connectés électriquement en série sans utiliser de liaisons d'embranchement, de fils d'interconnexion ou moyens séparés de connexion d'un type quelconque.
Un autre objet de l'invention est de présenter des moyens nouveaux pour connecter électriquement une feuille située à l'intérieur d'un condensateur en- roulé ou de plusieurs d'entre eux, avec une borne extérieure,
En accord avec l'invention, la partie terminale extérieure d'une feuille conductrice enroulée, d'une certaine polarité.
et la bande diélectrique enroulée adjacente à la surface extérieure de cette feuille conductrice, sont situées d'un coté du condensateur enroulé, tandis que la partie terminale extérieure d'une feuille conductrice de polarité opposée et la bande diélectrique adjacente à la surface extérieure de cette feuille conductrice sont-*situées du côté opposé du rouleau, de manière telle que chaque extrémité conductrice puisse être facilement connectée électriquement et respectivement à une extrémité similaire de condensa teurs enroulés adjacents.
On comprendra mieux les avantages et les caractéristiques nouvelles de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'ac- ccmpagnent, donnés simplement à titre d'exemples non limitatifs, et dans lesquels y '-' la fig. 1 est une vue en perspective de plusieurs condensateurs enroulés, @
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connectés en série présentant les caractéristiques objet de l'invention et assemblés en vue de leur installation dans le récipient qui doit les contenir; - la fig.2 est une vue en perspective de la combinaison de la fig.l, avant as- semblage;
- la fig.3 est une vue en bout de deux condensateurs enroulés, présentant des caractéristiques constituant une modification de Invention; - la fig.4 est une vue en bout de deux condensateurs enroulés, présentant des caractéristiques constituant une autre modification de ltinvention; .. la fig.5 est une coupe faite au travers d'un condensateur enroulé, employant une liaison d'embranchement du type habituellement employé; .. la fig.6 représente, pour comparaison, une coupe faite au travers d'un con- densateur enroulé, du type présenté par l'invention.
En se référant à la fig.2, on voit que chaque unité. 10, de condensateur comprend une paire de bandes ou feuilles longitudinales conductrices, 11 & 12, et une paire de bandes diélectriques, 13 & 14, disposées alternativement et en- roulées en un rouleau compact qui est aplati de manière à présenter une section transversale allongée. Les bandes diélectriques présentent une plus grande lar- geur que les bandes conductrices, la distance de dépassement étant suffisante pour éviter un court-circuit entre des feuilles conductrices de polarité opposée, disposées alternativement. La description faite précédemment s'applique à la plupart des condensateurs enroulés, connus jusqu'à présent.
Cependant, au lieu d'enrouler des couches supplémentaires de diélectrique autour de l'unité, après que les bandes conductrices ont été coupées, et d'insérer des liaisons dtembran- chement pour réaliser les connexions, les bandes diélectriques 13 & 14 sont dé- coupées de manière à ce que les bords transversaux extérieurs 15 & 16 soient logés respectivement aux faces opposées d'une des unités de condensateur.
De plus, la partie de la bande conductrice 11, voisine du bord transversal extérieur 17, est pliée autour du bord 15 de la bande diélectrique 13 et est ainsi exposée d'un coté de l'unité, tandis que la partie de la bande conductrice 12, voisine du bord extérieur transversal 18, est pliée autour du bord 16 de la bande dié- lectrique 14 et est ainsi exposée de l'autre côté de l'imité. Bien qutun nom bre quelconque d'unités puisse être utilisé, trois d'entre elles ont été re- présentées à la figure 1, comme ayant été pressées en alignement l'une @
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contre l'autre, de manière telle que les parties conductrices exposées aux faces opposées de l'unité intermédiaire,
s'engagent respectivement entre une partie conductrice exposée d'une unité adjacente,
Par conséquent, sans employer de liaisons d'embranchement ou fils d'inter- connexion, plusieurs de ces unités peuvent être connectées électriquement en série simplement en les pressant l'une contre l'autre,
Une modification plus simple de l'invention est représentée à la fig.3 qui est une vue en bout de deux unités identiques de condensateur, les bords trans- versaux extérieurs 19 & 20 dtune paire de bandes diélectriques enroulées étant lagé respectivement aux faces opposées de chaqe unité $ comme dans la fig.2, Dans cette modification cependant, les bandes conductrices de polarité opposée sont plus lon- gues que les bandes diélectriques, de sorte que les bords transversaux extérieurs 21 & 22 des bandes conductrices,
sont situés au-delà des bords 19 & 20 de terminai- son des bandes diélectriques aux faces opposées de l'unité. Les surfaces extérieur res des parties terminales conductrices d'unités adjacentes, viennent donc en con- tact, comme représenté.
Dans les deux représentations des fig. 2 & 3, il est nécessaire de terminer transversalement chaque bande diélectrique et chaque bande conductrice, dont la surface conductrice lui est adjacente en des points différents, Pour éliminer cet- te nécessité, on a représenté à la fig.4, une autre modification, dans laquelle les bords de terminaison respectifs ,23 & 24, d'une bande diélectrique et d'une bande conductrice d'un côté d'une unité enroulée, sont en alignement et peuvent, par con- séquent, être découpés par le même coup de cisailles. De même, les bords de termi- naison respectifs ,23' & 24', d'une autre bande diélectrique de polarité opposée à la face opposée de l'unité, sont en alignement et peuvent aussi être découpés par le même coup de cisailles.
Deux ou plusieurs de ces unités sont interconnectées électriquement en série, en insérant les parties terminales extérieures d'une ban- de conductrice et d'une bande diélectrique adjacente à la surface extérieure de la bande conductrice, d'un côté de l'unité, entre une unité adjacente et une partie terminale conductrice similaire de cette unité, de sorte que les surfaces inté rieures des parties terminales conductrices d'unités adjacentes, viennent en con- tact, comme représenté. Cette modification présente un avantages supplémentaire en ce qu'une telle disposition donne un isolement plus solide entre les feuilles dtun rouleau et les feuilles de polarité opposée d'un rouleau adjacent.
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Pour connecter plusieurs de ces unités reliées en série, comme décrit pré- cédemment, avec un circuit extérieur ou les bornes du récipient contenant, il est prévu un dispositif de terminaison aux extrémités du groupe, comprenant une plaque terminale de support 25 en une substance isolante, présentant une configuration similaire à/ et des dimensions approximativement égales à la surface d'une unité, Chaque plaque continrent une paire de fentes espacées ,26 & 27, stétendant respecti- vement à partir des bords opposés 28& 29 de la. plaque, vers son centre. Une paire de bandes flexibles conductrices, 30 & 31, passent respectivement au travers de ces fentes 26 & 27, dans lesquelles elles sont engagées par friction.
Ces bandes flexi- bles ont été insérées dans les fentes de telle manière qu'une faible partie de cha- cune est située d'un coté de la plaque isolante, tandis que la plus grande partie est située du côté opposé. La partie la plus courte est pliée autour du bord de la fente dans laquelle la Bande est insérée, sur la partie intérieure de la plaque de sorte qu'une des surfaces de la partie pliée vient en contact avec l'une des surfaces de la plaque, tandis que la partie la plus longue des bandes flexibles est sensiblement perpendiculaire à l'autre surface de la plaque.
Un dispositif de terminaison, tel que décrit, est ensuite pressé contre chaque extrémité de l'ensem- ble des unités reliées en série, de sorte que les parties des bandes insérées dans les fentes de la plaque, qui sont pliées, sont en contact physique avec la partie terminale extérieure d'une bande conductrice située d'un coté d'une unité terminale.
La fig.2 illustre clairement la position relative des unités terminales et des pla- ques de support qui leur sont respectivement adjacentes, avant d'être pressées en- semble, comme illustré à la fig.l. La partie la plus longue des bandes terminales flexible peut être tordue et soudée à un conducteur terminal ou reliée électriquement de toute autre manière, à un circuit extérieur. L'assemblage peut être maintenu faci- lement en vue d'une utilisation future, par une bande isolante telle que la bande 32 représentée à la fig.l.
Pour illustrer l'un des nombreux avantages résultant de l'invention, la fig.5 représente une coupe faite au travers d'un condensateur à deux électrodes du type connu jusqu'à présent,' employant une liaison d'embranchement 33 et des bandes dié- lectriques 34 de largeur constante, tandis que la fig.6 représente une coupe faite au travers d'un condensateur possédant la même capacité et pouvant être soumis à la même tension que celui de la fig.5s mais n'employant pas de liaisons d'embranche- ment. Les lignes en trait pointillé des fig.5 & 6 représente le chemin de
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contournement entre les bords longitudinaux de feuilles de polarité opposée, dont la longueur doit être suffisante pour éviter la production d'un court-cir- cuit.
Il est facile d'observer que, par suite de l'utilisation de liaisons d'en*- brancHement, il a été nécessaire d'employer des distances de dépassement des bandes diélectriques au-delà des bandes conductrices,plus grandesà la fig.5, de manière à obtenir la marne distance de contournement. Il en résulte que la dimension totale axiale ou transversale du rouleau tel que fabriqué jusqu'à présent, est plus gran- de que la même dimension du rouleau présentant les caractéristiques faisant ltobjet de la présente invention. Comme le volume occupé est une considération importante, plus les dimensions totales sont petites, plus l'avantage retiré est grand. De plus, le problème relatif à la dilatation et à la contraction des éléments avec les variations de température, est considérablement réduit.
Finalement, le poids et le prix d'un condensateur complet présentant les caractéristiques de la pré- sente invention, sont moindres que ceux d'un condensateur, de même capacité et tension, tel que construit jusqu'à présent.
Bien que l'on ait décrit et représenté plusieurs formes de réalisation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à ces formes particu- lières données à titre d'exemples et sans aucun caractère restrictif et que, par conséquent, toutes les variantes ayant même principe et même objet que les dis- positions indiquées ci-dessus rentreraient comme elles dans le cadre de l'inven- tion.
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- COIL-TYPE CAPACITOR -
The present invention relates to electric capacitors and more particularly to those of the coiled type.
Coiled-type capacitors, as heretofore constructed, consist essentially of conductive metal strips or sheets alternating with larger strips or sheets, made of a dielectric or insulating substance, wound into a compact roll, which is sometimes flattened afterwards for different reasons. During the winding operation, conductive strips or branching links are respectively inserted between conductive sheets of opposite polarity and an adjacent dielectric strip.
These conductive bands exit the roll in a direction parallel to its axis and serve to
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electrically connect conductive sheets of opposite polarity, with the outer terminals of the container containing the capacitor,
These branch connections reduce the isolation margin or bypass distance between the sheets of opposite polarity and, when it is desired to use the latter, dielectric strips of a sufficient width, as is generally the case, they lead to a total length of the condenser in the axial direction greater than that which would be necessary if these branch connections were not used.
In addition, such bonds have a tendency to tear metal and dielectric sheets, and their use is also very expensive.
It is an object of the present invention to provide a capacitor construction which makes it possible to avoid re-use of those branch links used heretofore.
The present invention describes a capacitor of the coiled type, such that several of these capacitors can be electrically connected in series without using branch links, interconnecting wires or separate means of connection of any type.
Another object of the invention is to present new means for electrically connecting a sheet located inside a coiled capacitor or of several of them, with an external terminal,
In accordance with the invention, the outer end part of a wound conductive sheet, of a certain polarity.
and the wound dielectric strip adjacent to the outer surface of this conductive sheet, are located on one side of the wound capacitor, while the outer end portion of a conductive sheet of opposite polarity and the dielectric strip adjacent to the outer surface of this conductive foil are located on the opposite side of the roll, so that each conductive end can be easily connected electrically and respectively to a similar end of adjacent coiled capacitors.
The advantages and new features of the invention will be better understood by referring to the following description and to the accompanying drawings, given simply by way of non-limiting examples, and in which FIG. 1 is a perspective view of several coiled capacitors, @
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connected in series having the characteristics that are the subject of the invention and assembled with a view to their installation in the receptacle which is to contain them; FIG. 2 is a perspective view of the combination of FIG. 1, before assembly;
- Fig.3 is an end view of two coiled capacitors, exhibiting characteristics constituting a modification of the invention; - Fig.4 is an end view of two coiled capacitors, having characteristics constituting another modification of the invention; .. fig.5 is a section taken through a coiled capacitor, employing a branch connection of the type usually employed; FIG. 6 shows, for comparison, a section taken through a coiled capacitor of the type presented by the invention.
Referring to fig. 2, we see that each unit. 10, of capacitor comprises a pair of conductive longitudinal strips or sheets, 11 & 12, and a pair of dielectric strips, 13 & 14, arranged alternately and wound up into a compact roll which is flattened so as to present an elongated cross section . The dielectric strips have a greater width than the conductive strips, the protrusion being sufficient to avoid a short circuit between conductive sheets of opposite polarity, arranged alternately. The description given above applies to most of the wound capacitors known up to now.
However, instead of wrapping additional layers of dielectric around the unit, after the conductive strips have been cut, and inserting branch bonds to make the connections, the dielectric strips 13 & 14 are stripped. cut so that the outer transverse edges 15 & 16 are accommodated respectively at opposite faces of one of the capacitor units.
In addition, the part of the conductive strip 11, adjacent to the outer transverse edge 17, is folded around the edge 15 of the dielectric strip 13 and is thus exposed on one side of the unit, while the part of the conductive strip 12, adjacent to the transverse outer edge 18, is folded around the edge 16 of the dielectric strip 14 and is thus exposed on the other side of the imitation. Although any number of units could be used, three of them have been shown in Figure 1, as having been pressed into alignment with each other.
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against each other, so that the conductive parts exposed to the opposite faces of the intermediate unit,
respectively engage between an exposed conductive part of an adjacent unit,
Therefore, without employing branch links or interconnecting wires, several of these units can be electrically connected in series simply by pressing them together,
A simpler modification of the invention is shown in Fig. 3 which is an end view of two identical capacitor units, the outer transverse edges 19 & 20 of a pair of coiled dielectric strips being respectively layered on opposite sides of the capacitor. each unit $ as in fig. 2, In this modification however, the conductive strips of opposite polarity are longer than the dielectric strips, so that the outer transverse edges 21 & 22 of the conductive strips,
are located beyond the terminating edges 19 & 20 of the dielectric strips at the opposite faces of the unit. The outer surfaces res of the conductive end portions of adjacent units, therefore, come into contact, as shown.
In the two representations of fig. 2 & 3, it is necessary to terminate transversely each dielectric strip and each conductive strip, the conductive surface of which is adjacent to it at different points. To eliminate this need, another modification has been shown in fig. 4, wherein the respective termination edges, 23 & 24, of a dielectric strip and a conductive strip on one side of a coiled unit, are in alignment and can therefore be cut at the same time of shears. Likewise, the respective termination edges, 23 '& 24', of another dielectric strip of opposite polarity to the opposite face of the unit, are in alignment and may also be cut by the same cut of the shears.
Two or more of these units are electrically interconnected in series, inserting the outer end parts of a conductive strip and a dielectric strip adjacent to the outer surface of the conductive strip, on one side of the unit, between an adjacent unit and a similar conductive end part of that unit, so that the inner surfaces of the conductive end parts of adjacent units, come into contact, as shown. This modification has an additional advantage in that such an arrangement provides more solid insulation between the sheets of one roll and the sheets of opposite polarity of an adjacent roll.
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In order to connect several of these units connected in series, as described above, with an external circuit or the terminals of the container containing, a termination device is provided at the ends of the group, comprising an end support plate 25 made of an insulating substance. , having a configuration similar to / and dimensions approximately equal to the area of a unit, Each plate contains a pair of spaced apart slots, 26 & 27, extending respectively from opposite edges 28 & 29 of the. plate, towards its center. A pair of conductive flexible bands, 30 & 31, pass respectively through these slots 26 & 27, in which they are frictionally engaged.
These flexible bands have been inserted into the slots in such a way that a small part of each is located on one side of the insulating plate, while the greater part is located on the opposite side. The shorter part is folded around the edge of the slot in which the Strip is inserted, on the inner part of the plate so that one of the surfaces of the folded part comes in contact with one of the surfaces of the plate. , while the longer part of the flexible bands is substantially perpendicular to the other surface of the plate.
A termination device, as described, is then pressed against each end of the set of units connected in series, so that the parts of the strips inserted into the slots of the plate, which are folded, are in physical contact. with the outer terminal part of a conductive strip located on one side of a terminal unit.
Fig. 2 clearly illustrates the relative position of the terminal units and the supporting plates which are respectively adjacent to them, before being pressed together, as shown in fig.l. The longest part of the flexible terminal strips can be twisted and soldered to a terminal conductor or in any other way electrically connected to an external circuit. The assembly can be easily maintained for future use by an insulating strip such as strip 32 shown in FIG.
To illustrate one of the many advantages resulting from the invention, fig. 5 shows a section taken through a two-electrode capacitor of the type known heretofore, employing a branch connection 33 and strips. dielectric 34 of constant width, while fig. 6 represents a section made through a capacitor having the same capacity and being able to be subjected to the same voltage as that of fig. 5s but not employing connections branching. The dotted lines in fig. 5 & 6 represent the path of
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bypassing between the longitudinal edges of sheets of opposite polarity, the length of which must be sufficient to avoid the production of a short circuit.
It is easy to observe that, as a result of the use of connection links, it has been necessary to employ the protrusion distances of the dielectric strips beyond the conductive strips, larger in fig. 5 , so as to get the marl bypass distance. As a result, the total axial or transverse dimension of the roll as heretofore manufactured is larger than the same dimension of the roll exhibiting the characteristics which are the object of the present invention. As the occupied volume is an important consideration, the smaller the total dimensions, the greater the benefit obtained. In addition, the problem relating to the expansion and contraction of the elements with changes in temperature is considerably reduced.
Finally, the weight and the price of a complete capacitor exhibiting the characteristics of the present invention are less than those of a capacitor, of the same capacity and voltage, as hitherto constructed.
Although several embodiments of the invention have been described and shown, it is obvious that we do not wish to limit ourselves to these particular forms given by way of example and without any restrictive character and that, for example, Consequently, all the variants having the same principle and the same object as the arrangements indicated above would come within the scope of the invention as they do.